uwb定位技术全称Ultra Wide Band,超宽带技术。uwb超宽带技术是一种全新的通信技术,与传统通信技术有极大差异。它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收极窄脉冲来实现无线传输,由于脉冲时间宽度极窄,使用的带宽在500MHz以上。 后来,由于uwb定位技术穿透力强、功耗低、安全性高、定位精度高等优势,人们意识到了它在高精度定位领域的价值,uwb在工业定位领域的应用逐渐成为主流。
uwb定位技术的工作原理
第一步 测距
双向飞行时间法(TW-TOF,two way-time of flight)每个模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳 。模块A的发射机在其时间戳上的Ta1发射请求性质的脉冲信号,模块B在Tb2时刻发射一个响应性质的信号,被模块A在自己的时间戳Ta2时刻接收。有次可以计算出脉冲信号在两个模块之间的飞行时间,从而确定飞行距离S。S=Cx[(Ta2-Ta1)-(Tb2-Tb1)](C为光速)
TOF测距方法属于双向测距技术,它主要利用信号在两个异步收发机(Transceiver)之间飞行时间来测量节点间的距离。因为在视距视线环境下,基于TOF测距方法是随距离呈线性关系,所以结果会更加精准。我们将发送端发出的数据包和接收回应的时间间记为TTOT,接收端收到数据包和发出回应的时间间隔记为TTAT,那么数据包在空中单向飞行的时间TTOF可以计算为:TTOF=(TTOT-TTAT)/2
第二步 定位
通过TOA(到达时间)和TDOA(到达时间差)的方式,测出物体(标签)与几个已知位置的基准点(基站)的距离或者距离差之后,就可以算出标签的位置。
uwb定位技术的应用场景
智慧电厂
uwb定位系统实现人、车精确定位,以高仿真三维虚拟电厂作为统一展示平台,接入电厂各生产业务系统数据,建立智慧安全大脑,打造可寻、可视、可防、可控的一体化管控平台,为发电企业安全生产保驾护航。
智慧工厂
搭建二维或三维业务功能展现平台,集成现场视频监控、门禁系统,实现工厂人员定位与视频监控和门禁联动,实时掌握全厂人员、车辆、作业信息,提升企业安全管理效率。
智慧司法
将UWB定位系统与传统的监管方式相结合,满足司法对访客、指定区域人员更智慧的管理,弥补监管漏洞,极大地降低了管理上的安全风险,进而实现事前预防、事中管控、事后查证等。
智慧工地
建立一套实时精准定位系统,联动门禁系统,视频系统,大屏系统等,实现建筑工地、地下隧道/地铁等施工的人员管理,数量统计,行为轨迹追踪,异常告警,提升工地人员的安全管理和生产效率。